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燃气全分析 及发热量测定

燃气全分析 及发热量测定. 燃气的全分析. 燃气是有几种单一可燃的气体及少量非可燃的惰性气体组成。 燃气的特性由各主要成份的性质及所占体积分数决定。 各单一气体的特性已知，只要知道各气体的组成体积分数后，可计算出燃气的大多是特性值。 进行燃气的成份分析，是了解燃气特性的最重要和最基本的方法。. 试验目的. 进行燃气的各种成份的全分析，并以此计算燃气的发热量。 达到掌握气体分析的基本要求，并能对不同组成的气体，培养选择适当的分析顺序能力。

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燃气全分析 及发热量测定

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Presentation Transcript

  1. 燃气全分析及发热量测定

  2. 燃气的全分析 • 燃气是有几种单一可燃的气体及少量非可燃的惰性气体组成。 • 燃气的特性由各主要成份的性质及所占体积分数决定。 • 各单一气体的特性已知，只要知道各气体的组成体积分数后，可计算出燃气的大多是特性值。 • 进行燃气的成份分析，是了解燃气特性的最重要和最基本的方法。

  3. 试验目的 • 进行燃气的各种成份的全分析，并以此计算燃气的发热量。 • 达到掌握气体分析的基本要求，并能对不同组成的气体，培养选择适当的分析顺序能力。 • 燃气主要成份：CO2、CmHn、O2、CO、H2、CH4、I2、He、Ar、H2S等。

  4. 测定原理 • 燃气是一种混和物，各组成部分体积分数通常根据各种气体的化学性质不同，应用吸收的方法或和其它气体做用的方法进行分析。 • 用氢氧化钾溶液吸收CO2 • 2KOH+CO2=K2CO3+H2O • KOH+CO2=KHCO3

  5. 用发烟硫酸吸收CmHn • C2H4+H2SO4=C2H3SO3H+H2O • C2H2+H2SO4=C2H4SO4 • C6H6+H2SO4=C6H5SO3H+H2O • 用氢氧化钾溶液洗涤，除去SO3气体 • 2KOH+SO3=K2SO4+H2O • 用焦性没食子酸溶液吸收O2 • C6H3(OH)3+3KOH=C6H3(OK)3+3H2O • 4C6H3(OK)3+O2=4C6H2(OK)3+2H2O • 用氨性路氯化铜溶液吸收CO

  6. 用20%的硫酸洗涤，除去益处的NH3 • H2SO4+2HN3=（NH4）2SO4 • 用爆燃法除去H2和CH4 • 2H2+O2=2H2O • CH4+2O2=CO2+2H2O

  7. 奥氏气体分析仪 (1904) • 奥氏气体分析器属于玻璃仪器，主要包括三管气体分析仪、四管气体分析仪、六管气体分析仪、七管气体分析仪等。主要用于实验室，工业分析，化工行业，公共卫生等行业对各种气体的分析，具有操作方便，使用安全，质优价廉等特点。

  8. 1904 气体分析器 具六只吸收瓶: 适合氮肥厂，煤气厂等分析煤气、半水煤气；变换气原料气中二氧化碳(CO2)、不饱和烃(CnHm)、氧气(O2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、氢气(H2)及氮(N2)等成分。甲烷(CH4)和氢气(H2)时用爆炸燃烧法测定,而不是象1903气体分析器用铂丝缓燃烧法测定。爆炸燃烧法的特点是分析所需时间最少，最适合生产控制分析。

  9. 奥氏气体分析仪 (1904)组成部件 • 气体吸收器 • 气量瓶，测量气体体积，最小刻度0.1ml。 • 爆炸瓶及发火装置

  10. 吸收液配制 • 氢氧化钾溶液：1份化学纯固体KOH溶于2份水中，用于吸收CO2，1毫升KOH溶液能吸收40毫升CO2。 • 发烟硫酸溶液。 • 发烟硫酸化学式H2SO4·xSO3即三氧化硫的硫酸溶液。 • 用SO3为40%-50%的固体发烟硫酸，打开瓶塞，连瓶浸入40度温水使之溶化，缓慢加入纯硫酸（密度1840kg/m3），配成SO3浓度为30-35%的溶液。

  11. 溴水：将100克溴化钾溶于100毫升蒸馏水中，然后加液体修使之饱和。溴水：将100克溴化钾溶于100毫升蒸馏水中，然后加液体修使之饱和。 • 焦性没食子酸溶液：把5克焦性没食子酸溶于15毫升水中，48克氢氧化钾溶于32毫升水中，两者混合。 • 碱性硫代硫酸钠溶液：将50克硫代硫酸钠溶于250毫升蒸馏水中，加入40毫升40%的氢氧化钾溶液。混合过程应在氧的吸收瓶内进行。1毫升该容易能吸收2毫升氧气。

  12. 氨性氯化铜溶液：把125克氯化铜溶于375毫升蒸馏水中，并加入100克干燥的Cu2Cl2。在瓶中放入赤铜丝，塞紧瓶口，当溶液完全退色后才能使用。使用前将溶液注入吸收CO2的瓶中，再加约1/3（体积）密度为910kg/m3的浓氨水。1毫升该溶液约能吸收16毫升CO。氨性氯化铜溶液：把125克氯化铜溶于375毫升蒸馏水中，并加入100克干燥的Cu2Cl2。在瓶中放入赤铜丝，塞紧瓶口，当溶液完全退色后才能使用。使用前将溶液注入吸收CO2的瓶中，再加约1/3（体积）密度为910kg/m3的浓氨水。1毫升该溶液约能吸收16毫升CO。 • 氯化亚铜盐酸溶液：35克氯化亚铜及6.5克铜丝放入瓶中，然后与200毫升20%的盐酸溶液混合，还原24小时后加入120毫升蒸馏水静置。1毫升该溶液能吸收4毫升CO。

  13. 测定方法 • 准备工作 • 检查仪器气密性、活塞灵活性等。 • 检查容器内液面，使其达到标线。

  14. 各瓶装配： • 1#爆炸瓶 • 2#吸收CO2，氢氧化钾溶液。 • 3#吸收CmHn，发烟硫酸溶液。 • 4#吸收O2，焦性没食子酸溶液。 • 5#吸收CO，氨性氯化铜溶液或其它。 • 6#清除NH3，20%的硫酸溶液。

  15. 测定步骤 • 装标：打开需测气样活塞，清洗横梁及两气瓶2-3次，然后取样100ml。 • 吸收： • 打开2#瓶吸收CO2（V1）； • 开3#瓶吸收CmHn，再开6#瓶吸收NH3（V2）； • 开4#瓶吸收O2（V3）； • 开5#瓶吸收CO，开6#瓶洗去NH3（V4）； • 爆炸：取余气25ml，加入空气75ml，合为100ml气体，送入1#爆炸瓶，爆炸记录体积V5，再送入2#瓶吸收CO2，记录读数V6。

  16. 结果计算 • CO2含量：（100-V1）/100 • CmHn含量：（V1-V2）/100 • O2含量：（V2-V3）/100 • CO含量：（V3-V4）/100 • CH4含量：（V5-V6）V4/（100*25） • H2含量： 2（（100-V5）-2（V5-V6））V4/（100*25）

  17. 气体发热量计算 Q=26.21(H2)+141.9(CmHn)+30.56(CO) +86.99(CH4) CmHn用C2H4代表.

  18. GC-9560-HQ燃气分析系统

  19. C-9560-HQ属于气相色谱仪，它依靠色谱柱把复杂组分进行分离，又使用高灵敏度检测器进行定量，在几分钟之内，就能准确计算出含量（热值）。C-9560-HQ属于气相色谱仪，它依靠色谱柱把复杂组分进行分离，又使用高灵敏度检测器进行定量，在几分钟之内，就能准确计算出含量（热值）。 • 包括有机气体分析系统，无机气体分析系统，数据处理系统，有机气体分析系统包括六通阀、毛细管柱和氢火焰检测器；所述无机气体分析系统包括十通阀、控制气体分流的针型阀、分析无机气体组分的填充柱、预切填充柱、和热导检测器组成；数据处理系统是指对不同通道采集数据进行归一计算和热值计算的色谱数据采集工作站。 • 本仪器一次进样解决了对氢气、氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、丙烷、环丙烷、丙烯、丙二烯、丙炔、正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯、顺丁烯、反丁烯、异戊烷、正戊烷、1、3-丁二烯、正己烷等气体的全分析。

  20. 具体是指以下气体的测定 • 液化石油气中：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、正丁烯、异丁烯、反丁烯、顺丁烯、异戊烷、正戊烷等组份的测定. • 天然气中：氮气、甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷、正己烷等组份的测定. • 煤气中：二氧化碳、氧气、一氧化碳、甲烷、氢气、氮气、乙烷、乙烯等组份的测定.

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